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线性光耦器件又分为两种:无反馈型和反馈型;
1.无反馈型线性光耦器件实际上是在器件的材料和生产工艺上采取一定措施(使得光耦器件的输入输出特性的非线性得到改善。但是，由于发光二极管和光电三极管的固有特性，改善十分有限。这种光耦器件主要用于对线性区的范围要求不大的情况，例如开关电源的电压隔离反馈电路中经常使用的PC816A和NEC2501H等线性光耦。由于开关电源在正常工作时的电压调整率不大，通过对反馈电路参数的适当选择，就可以使光耦器件工作在线性区。但由于这种光耦器件只是在有限的范围内线性度较高，所以不适合使用在对测试精度以及范围要求较高的场合。
2.另一种线性光耦是反馈型器件。其作用原理是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。与前面介绍过的普通光耦器件线性化使用的原理类似，只不过它在生产工艺上采取了一定措施，使同一片器件中的2个光耦的特性更加趋于一致。这种器件例如德州仪器公司曾经出品现已停产的TIL300A，CLARE公司生产的LOC系列线性光耦，惠普公司生产的HCNR200/201线性光耦等。
如果对被测试量的量程变化范围要求较大、精度要求较高时，使用反馈型线性光耦器件无疑是比较合适的。但是，在光耦的线性化使用或者说在使用线性光耦器件的过程中，其线性度往往并不能完全令人满意。根据实践经验，关键在于要充分理解光耦器件自身的一些特点以及在光耦器件中使用反馈机制改善线性度的原理。只要在设计过程中合理地选择器件和小心设计电路，即使采用普通光耦器件，也同样能达到很好的效果，这里要注意以下几点：
1、必须充分认识到光耦为电流驱动型器件，要合理选择反馈电路中所使用的运放，必须保证运放拥有合适的负载能力，以便在正常工作时驱动。
2、当采用普通光耦器件时，要尽量采用多光耦器件，而不要采用单光耦器件，因为多个光耦集成在一片芯片上有利于从材料及工艺的角度保证多个光耦之间特性趋于一致，而正是由于多个光耦特性的一致才保证了反馈对改善线性的作用。
3、由于线性光耦在使用过程中引入了反馈机制，所以不适用于被测信号变化太快或者频率很高的场合。根据以上原则，使用普通光耦器件和反馈型线性光耦器件是可以成功地在电力直流系统监控模块中实现对直流母线电压信号的采集与隔离的，其线性度和精度都是令人满意的。
线性度:HCNR200:0.25[%],HCNR201:0.05[%];
线性系数 K3:HCNR200:15[%],HCNR201:5[%];
信号带宽:直流到大于 1MHz.
亲，首先输出Vout=Vin*R2/R1. 这个你可能已经明白了。（I_IPD2=K3*I_IPD1, K3=1）另外，运放的输入端都是高阻抗，所以可以忽略运放输入电流了。对输入运放1来说，输...
PC817是光隔离反馈控制器件，整体看，等同于一个三极管，但是控制端与受控端是隔离的。初级（也就是控制极）是一个发光二极管，次级（受控极）是一个三极管的CE极。在使用中，需要外围电路给两个极提供正确的...
输入口接低电平时，二极管发光，输出三极管导通，输出端有输出。
线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的。这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。
线性光耦器件又分为两种：无反馈型和反馈型；
1.无反馈型线性光耦器件实际上是在器件的材料和生产工艺上采取一定措施(使得光耦器件的输入输出特性的非线性得到改善。但是，由于发光二极管和光电三极管的固有特性，改善十分有限。这种光耦器件主要用于对线性区的范围要求不大的情况，例如开关电源的电压隔离反馈电路中经常使用的PC816A和NEC2501H等线性光耦。由于开关电源在正常工作时的电压调整率不大，通过对反馈电路参数的适当选择，就可以使光耦器件工作在线性区。但由于这种光耦器件只是在有限的范围内线性度较高，所以不适合使用在对测试精度以及范围要求较高的场合。
2.另一种线性光耦是反馈型器件。其作用原理是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。与前面介绍过的普通光耦器件线性化使用的原理类似，只不过它在生产工艺上采取了一定措施，使同一片器件中的2个光耦的特性更加趋于一致。这种器件例如德州仪器公司曾经出品现已停产的TIL300A，CLARE公司生产的LOC系列线性光耦，惠普公司生产的HCNR200/201线性光耦等。
在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性的型号及参数，选取原则如下：
①的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%。这是因为当CTR5.0mA)，才能正常控制单片开关电源IC的占空比，这会增大光耦的功耗。若CTR>200%，在启动电路或者当负载发生突变时，有可能将单片开关电源误触发，影响正常输出。
②推荐采用线性，其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。
③由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N××系列(如4N25 、4N26、4N35)，目前在国内应用地十分普遍。鉴于此类呈现开关特性，其线性度差，适宜传输数字信号(高、低电平)，因此不推荐用在开关电源中。
多路输出式电源变换器电路如图3所示。其输入电压为36V到90V的准方波电压，三路输出分别为：UO1= 5V(2A)，UO2= 15V(0.17A)，UO3=－15V(0.17A)。现将UO1定为主输出，其电压调整率SV=±0.4%；UO2和UO3为辅输出，总电源效率可达75%～80%。电路中采用一片TOP104Y型三端单片开关电源集成电路。主输出绕组电压经过VD2、C2、L1和C3整流滤波后，得到 5V电压。VD2采用MBR735型35V/7.5A肖特基二极管。两个辅输出绕组及输出电路完全呈对称结构。因为±15V输出电流较小，故整流管VD4和VD5均采用UF4002型100V/1A的超快恢复二极管。由线性光耦CNY17-2和可调式精密并联稳压器TL431C构成光耦反馈式精密开关电源，可以对 5V电压进行精密调整。反馈绕组电压通过VD3、C4整流滤波后，得到12V反馈电压。由P6KE120型瞬态电压抑制器和UF4002型超快恢复二极管构成的漏极钳位保护电路，能吸收由高频变压器漏感形成的尖峰电压，保护芯片内部的功率场效应管MOSFET不受损坏。
"J-main-content-end-dom"> 解读词条背后的知识
基于线性光耦HCNR201的交直流电压传感器的研制
基于线性光耦HCNR201的交直流电压传感器的研制
介绍了高线性度模拟光电耦合器HCNR201对模拟电压进行隔离的基本原理和典型应用电路。研制了一种基于HCNR201的交直流电压传感器,能实现对交流、直流或交直流混合的电压信号进行隔离。输入衰减部分采用阻容分压器的结构,保证了传感器的带宽。利用线性光耦在有效工作区域内传输比恒定的特性,通过对其工作电流的特殊设置,实现了双极性模拟电压信号的隔离。给出了测试数据和分析结果。
光耦合器及光耦反馈电路的设计
光耦合器及光耦反馈电路的设计
光耦反馈电路的特点是利用光耦合器实现信号传输与电气隔离,并与稳压管或可调式精密并联稳压器一同构成开关电源的反馈电路。
当输出电压保持恒定时，它等于输出电流IC与输入电流IF的百分比。他是线性光耦与普通光耦的重要区别。CTR是光耦的重要参数。普通光耦合器只能传输数字（开关）信号，不适合传输模拟信号。线性光耦合器是一种新型光电隔离器件，它能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号，使其应用领域大为拓宽。
采用一只光敏三极管的光耦合器，CTR的范围大多为20%～300%（例如4N35），而PC817则为80%～160%。达林顿型光耦（如4N30）可达100%～5000%。这表明欲获得同样的输出电流，后者只需较小的输入电流。因此CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。普通光耦的CTRIF特性曲线呈非线性，在IF较小时的非线性失真尤为严重，因此它不适合传输模拟信号。线性光耦的CTRIF特性曲线具有良好的线性度，特别是在传输小信号时，其交流电流传输比（ΔCTR=ΔIC/ΔIF）很接近于直流电流传输比CTR值，因此它适合传输模拟电压或电流信号，能使输出与输入之间呈线性关系。
光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦，另一种为线性光耦。非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于开关信号的传输，不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。
线性光耦的电流传输特性曲线接近直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦是PC817A-C系列。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。同时电源带负载能力下降。在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。常用的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
由于光电耦合器的品种和类型非常多，在光电子DATA手册中，其型号超过上千种，通常可以按以下方法进行分类:
⑴按光路径分，可分为外光路光电耦合器(又称光电断续检测器)和内光路光电耦合器。外光路光电耦合器又分为透过型和反射型光电耦合器。
⑵按输出形式分，可分为:
a、光敏器件输出型，其中包括光敏二极管输出型，光敏三极管输出型，光电池输出型，光可控硅输出型等。
b、NPN三极管输出型，其中包括交流输入型，直流输入型，互补输出型等。
c、达林顿三极管输出型，其中包括交流输入型，直流输入型。
d、逻辑门电路输出型，其中包括门电路输出型，施密特触发输出型，三态门电路输出型等。
e、低导通输出型(输出低电平毫伏数量级)。
f、光开关输出型(导通电阻小于10Ω)。
g、功率输出型(IGBT/MOSFET等输出)。
⑶按封装形式分，可分为同轴型，双列直插型，TO封装型，扁平封装型，贴片封装型，以及光纤传输型
等。
⑷按传输信号分，可分为数字型光电耦合器(OC门输出型，图腾柱输出型及三态门电路输出型等)和线性光电耦合器(可分为低漂移型，高线性型，宽带型，单电源型，双电源型等)。
⑸按速度分，可分为低速光电耦合器(光敏三极管、光电池等输出型)和高速光电耦合器(光敏二极管带信号处理电路或者光敏集成电路输出型)。
⑹按通道分，可分为单通道，双通道和多通道光电耦合器。
⑺按隔离特性分，可分为普通隔离光电耦合器(一般光学胶灌封低于5000V，空封低于2000V)和高压隔离光电耦合器(可分为10kV，20kV，30kV等)。
⑻按工作电压分，可分为低电源电压型光电耦合器(一般5~15V)和高电源电压型光电耦合器(一般大于30V)。
由于光耦种类繁多，结构独特，优点突出，因而其应用十分广泛，主要应用以下场合:
⑴ 在逻辑电路上的应用
⑵ 作为固体开关应用
⑶ 在触发电路上的应用
⑷ 在脉冲放大电路中的应用
光电耦合器应用于数字电路，可以将脉冲信号进行放大。
⑸ 在线性电路上的应用
⑹ 特殊场合的应用。
线性光耦合器的选取原则
在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数，选取原则如下:
①光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%~200%。这是因为当CTR<50%时，光耦中的LED就需要较大的工作电流
②推荐采用线性光耦合器，其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。
③由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N××系列(如4N25 、4N26、4N35)光耦合器，在国内应用地十分普遍。鉴于此类光耦合器呈现开关特性，其线性度差，适宜传输数字信号(高、低电平)，因此不推荐用在开关电源中。
3 线性光耦合器应用举例
多路输出式电源变换器电路如图3所示。其输入电压为36V到90V的准方波电压，三路输出分别为:UO1=+5V(2A)，UO2=+15V(0.17A)，UO3=-15V(0.17A)。现将UO1定为主输出，其电压调整率SV=±0.4%;UO2和UO3为辅输出，总电源效率可达75%~80%。电路中采用一片TOP104Y型三端单片开关电源集成电路。主输出绕组电压经过VD2、C2、L1和C3整流滤波后，得到+5V电压。VD2采用MBR735型35V/7.5A肖特基二极管。两个辅输出绕组及输出电路完全呈对称结构。因为±15V输出电流较小，故整流管VD4和VD5均采用UF4002型100V/1A的超快恢复二极管。由线性光耦CNY17-2和可调式精密并联稳压器TL431C构成光耦反馈式精密开关电源，可以对+5V电压进行精密调整。反馈绕组电压通过VD3、C4整流滤波后，得到12V反馈电压。由 P6KE120型瞬态电压抑制器和UF4002型超快恢复二极管构成的漏极钳位保护电路，能吸收由高频变压器漏感形成的尖峰电压，保护芯片内部的功率场效应管MOSFET不受损坏。
? 外部误差放大器由TL431C组成。当+5V输出电压升高时，经R3、R4分压后得到的取样电压，就与TL431C中的2.5V带隙基准电压进行比较，使其阴极电位降低，LED的工作电流IF增大，再通过线性光耦IC2(CNY17-2)使控制端电流IC增大，TOP104Y的输出占空比减小，使UO1维持不变，达到稳压目的。+5V稳压值UO1则由TL431C、光耦中的LED正向压降来设定。R1是LED的限流电阻。误差放大器的频率响应由C5、R2 和C6来决定。C5的作用有三个:滤除控制端上的尖峰电压;决定自动重启动频率;与R2一起对控制回路进行补偿。
电流传输比线性光耦与普通光耦区别